Počítačem asistovaná diagnostika

1. ČRK 2010 Počítačem asistovaná diagnostika H.Mírka, J. Ferda, K. Ohlídalová, J. Baxa, B. Kreuzberg Klinika zobrazovacích metod LF UK a FN, Plzeň

2. CAD - základní definice ČRK 2010 • technologie využívající prvky umělé inteligence k analýze obrazových dat • vyvíjená od začátku 80. let minulého století • cílem je detekce a bližší posouzení patologických změn • používá se jako "druhý názor", který má člověku usnadnit diagnózu a zrychlit práci

3. Jak nahlížet na CAD? ČRK 2010 CAD ComputerAidedDiagnosis ACD AutomatedComputerDiagnosis Spolupráce člověka a počítače Diagnóza pouze pomocí počítače Počítač nesoutěží s člověkem, ale zvyšuje jeho výkon Záměna těchto dvou pojmů vede ke zklamání uživatelů CAD Srovnává se výkon člověka samotného a člověka doplňujícího své hodnocení pomocí CAD

4. Zavádění nové metody do praxe ČRK 2010 - Reklama - První studie - Další vývoj - Metoda nachází své místo - Ověřování v běžné praxi Zavedení metody Metoda se neosvědčila Citlivé období

5. Jak usnadňuje práci ČRK 2010 • vytváří druhý komplementární názor • zrychluje a zpřesňuje proces druhého čtení • ve screeningu se prohrabává množstvím negativních nálezů aby mezi nimi našel několik podezřelých a ty nabídl člověku k definitivnímu zhodnocení Především hledá to, co může být přehlédnuto

6. Indikace ČRK 2010 • plicní uzly (RTG, CT) • střevní polypy (CT) • karcinom prsu (MMG) „screeningové“ • karcinom prsu (MRI, USG) • plicní emboly (CT) • intersticiální plicní infiltráty (RTG) • fraktury obratlů (RTG) • změny akumulace radiofarmaka (NM) • intrakraniální aneurysmata (MRI) • jaterní nádory (CT)

7. Zapojení CAD do dg. procesu ČRK 2010 První hodnotitel Konkurenční hodnotitel Druhý hodnotitel Akvizice Akvizice Akvizice Radiolog CAD CAD Radiolog Radiolog CAD Radiolog Radiolog Nález Nález Nález  • nejrychlejší   - přesnější - doporučené postupy • názor hodnotitele • není nezávislý • nedoporučuje se  • pomalejší • pracnější

8. Postup práce systémů CAD ČRK 2010 • preprocessing(příprava dat pro zpracování) • segmentace (určení oblasti zájmu) • analýza oblasti zájmu (vyhledání kandidátů na léze) • evaluace a klasifikace (určení správných pozitivit) • kontrola člověkem • (počítačem asistovaná analýza)

9. Problémy malých plicních uzlů ČRK 2010 • detekce • měření velikosti • sledování růstu • posouzení tvaru • měření denzit • časová náročnost • screening ca plic • detekce metastáz • efekt terapie Indikace CAD Syngo Lung CAD (Siemens)

10. Výkon systémů ČRK 2010 • Falešné pozitivity • pleurální útvary • otisky okolních struktur • zavzetí cévy • uzly v intersticiálním procesu (70-100 %)

11. Výkon systémů ČRK 2010 (2-27,9 %)

12. Automatická analýza ČRK 2010 • výpočet zdvojovacího času (doubling time) DT = (t . ln 2) / ln (Vf / Vi) DT maligních uzlů: 30 – 400 dnů 139 -> 213 ml, 119 dní, DT = 203 dní

13. Sledování odpovědi na léčbu ČRK 2010 1/04 - 48 mm3 8/04 - 80 mm3 3/05 - 43 mm3

14. Střevní polypy ČRK 2010 • vychází z virtuální koloskopie • detekce osamělých lézí vyčnívajících nad povrch Správná pozitivita Falešná pozitivita

15. Spolehlivost metody ČRK 2010 • problém - závislost na kvalitě přípravy a distenze

16. Mamografický screening ČRK 2010 • detekce ložisek potenciálně maligního vzhledu • detekce mikrokalcifikací Skaane et al. AJR (2007) - 3683 žen s 55 nádory zjištěnými ve screeningu - hledání přehlédnutých známek malignity při minulém vyšetření - celková SE s CAD - 95 % - celková SE dvojího čtení - 64 % CAD detekoval 14 tumorů, které nebyly nalezeny dvojím čtením

17. Mamografický screening ČRK 2010 • Taylor et al. Eur J Cancer (2008), systematická review • - vliv CAD na detekci karcinomu a recall rate • CAD našla 0,44 Ca / 1000 žen oproti druhému čtení • podíl CAD na celkové detekci tumorů - 7,4 % • podíl CAD na celkové recall rate - 13 % • Noble et al. Arch Gynecol Obstet (2009), metaanalýza • - na 100 000 žen • nádory navíc - 50 • recall navíc - 1190, z toho 96 % negativní • biopsií navíc - 80, z toho 65,1 % negativní

18. Vyhledávání plicních embolů ČRK 2010

19. Vyhledávání plicních embolů ČRK 2010 Baxa et al. - zvýšení SE a PPV u méně trénovaného radiologa Analýza per embolus FP /pac. - 3,1

20. Závěr ČRK 2010 • systémy CAD nenahrazují člověka a ani sním nesoutěží • jsou to nástroje zvyšující v některých případech • senzitivitu metod a šetřící čas • snižují variabilitu mezi pozorovateli • výhodné jsou zejména pro netrénované radiology • nenahradí ale dostatečný trénink • výstup musí být vždy kontrolován a případně korigován • nikdo nesrovnával s výkonem radiologa po službě nebo • neustále obtěžovaného telefonem